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1、阶段复习课 第四章 讲师：杨承鑫 献县第一中学,请你根据下面的体系图快速回顾本章内容,在空白处填上恰当的内容,构建出清晰的知识网络。,牛 顿 运 动 定 律,匀速直线运动状态,静止状态,物体运动状态,质量,牛 顿 运 动 定 律,正比,反比,作用力,F=ma,大小相等,方向相反,作用在同一条,直线,F=-F,牛 顿 运 动 定 律,F合0,向上,向下,一、牛顿运动定律的综合应用 1.牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,应重点理 解及掌握以下几个问题 (1)灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题; (2)用正交分解法解决受力复杂的问题; (3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分

2、析、解决多阶段(过 程)的运动问题; (4)运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象。另外,还应 具有将实际问题抽象成物理模型的能力。,2.牛顿运动定律应用中的整体法和隔离法 (1)整体法 当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连 接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力和运动 情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。 (2)隔离法 当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求出连接体内 物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中 隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对 隔离出来的物体列方程求解的方法。,【典例1】如图所示,车厢在运动

3、过程中所受阻力恒为Ff,当车 厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的左壁上相对车厢静止着 一物块m,物块与车厢壁之间的动摩擦因数为,设车厢的质量 为M,则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物块在车厢壁上 才不会滑下来?,【解析】以车厢和物块整体为研究对象, 则由牛顿第二定律得: F-Ff=(M+m)a 以物块为研究对象,受力情况如图所示, FfmgFN 而FNma， 所以a ，代入得F 答案：,【变式训练】如图所示,两个质量分别为m1=1kg、m2=4kg的物 体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大 小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达 到稳定

4、状态后,下列说法正确的是() A.弹簧测力计的示数是25N B.弹簧测力计的示数是50N C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7m/s2 D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2,【解析】选C。本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及 牛顿第二定律的应用。以m1、m2以及弹簧测力计为研究对象， 则整体向右的加速度a 2 m/s2；再以m1为研究对 象，设弹簧测力计的示数为F，则F1-Fm1a，得F28 N，A、 B错误；突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的弹力不变，此时m2 的加速度a 7 m/s2，C正确；突然撤去F1的瞬间，弹簧 测力计的弹力也不变，此时m1的加速度a

5、28 m/s2， D错误。,二、传送带问题 物体在传送带上运动时,往往会涉及摩擦力的突变和相对运动 问题。 1.当物体与传送带相对静止时,物体与传送带间可能存在静摩 擦力也可能不存在摩擦力。 2.当物体与传送带相对滑动时,物体与传送带间有滑动摩擦力, 这时物体与传送带间会有相对滑动的位移。,3.若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带, 则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速 到和传送带有相同速度,相对传送带静止为止,因此该摩擦力方 向一定与物体运动方向相反。,【典例2】水平传送带AB以v=200cm/s的速度匀速运动,如图所 示,A、B相距0.011km,一物体(可

6、视为质点)从A点由静止释放, 物体与传送带间的动摩擦因数=0.2,则物体从A沿传送带运动 到B所需的时间为多少?(g=10m/s2),【解析】统一单位：v200 cm/s2 m/s， s0.011 km11 m。 开始时，物体受到的摩擦力为Ffmg，由牛顿第二定律得物 体的加速度a,设经时间t物体速度达到2 m/s，由vat得： 此时间内的位移为 此后物体做匀速运动，所用时间： 故所求时间tt1t21 s5 s6 s。 答案：6 s,【变式训练】传送带与水平面夹角为37,传送带以12m/s的速 率沿顺时针方向转动,如图所示。今在传送带上端A处无初速度 地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的

7、动摩擦因数为 0.75,若传送带A到B的长度为24m,g取10m/s2,则小物块从A运动 到B的时间为多少?,【解析】小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动 摩擦力,方向沿传送带向下,对小物块用牛顿第二定律得: mgsin+mgcos=ma,代入数据解得a=12m/s2。 设小物块加速到12m/s运动的距离为s1,所用时间为t1 由v2-0=2as1得s1=6m 由v=at1得t1=1s,当小物块的速度加速到12m/s时, 因mgsin=mgcos,小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦 力突变为静摩擦力,而且此时刚好为最大静摩擦力,小物块此后 随传送带一起做匀速运动。 设AB间的距离为L

8、,则L-s1=vt2解得t2=1.5s 从A到B的时间t=t1+t2解得t=2.5s。 答案:2.5s,三、牛顿运动定律与图像结合的问题 1.速度图像的斜率表示加速度,由速度图像可得出加速度,根据 牛顿第二定律可求出合外力。 2.F-t图像与牛顿运动定律密切相关,图像问题要善于从图像中 找出解题信息,把图像与物理图景相联系,应用牛顿运动定律及 其相关知识解答。 3.a-t图像是加速度随时间变化的图像,加速度与牛顿运动定律 密切相关。根据牛顿第二定律,由力随时间变化关系可得出物 体加速度随时间变化的图像。,【典例3】如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运 行。初速度大小为v2的小物块从

9、与传送带等高的光滑水平地面 上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块 在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已 知v2v1,则(),A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用,【解析】选B。由题图乙可知t1时刻小物块向左运动最远,t1 t2这段时间小物块向右加速,但相对传送带还是向左滑动,因此 t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,A错B对;0t2 这段时间小物块受到的摩擦力方向始终向右,t2t3时间

10、内小 物块与传送带一起运动,摩擦力为零,C、D错。故选B。,【变式训练】质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体 与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小 视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性 变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力 加速度g取10m/s2,则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小 为() A.18mB.54m C.72m D.198m,【解析】选B。拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静 止开始运动，物体与地面间的最大静摩擦力为 Ffmax=mg=0.2210 N=4 N， 03 s时：F=Ffmax，物体保持静止，x1=0； 36 s时：FFfmax